JP2005292090A - 検査装置、検査治具および検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】静電容量型のセンサの電気特性を検査する際において、検査精度と検査効率とを向上する。
【解決手段】センサ１０１の表面に導電体を接触させてセンサ１０１の電気特性を検査する検査装置であって、導電体として揮発性液体をセンサ１０１の表面に噴霧する液体膜形成部３１を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、検査装置、検査治具および検査方法に関し、特に、静電容量検出型のセンサの表面に導電体を接触させて、その静電容量型センサの電気特性を検査する検査装置、検査治具および検査方法に関する。

個人を認証するための手段として、指紋センサが利用されている。指紋センサは、指紋の凹凸において生ずる静電容量の差異を検出する静電容量型と、指紋の凹凸間における反射光の差異を検出する光学型などに大別される。このうち、静電容量型は、他の型と比べて小型化が容易であるとの利点を有するため、多くの分野において多用されている。

図６は、静電容量型の指紋センサ１０１の構成図である。図６において、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は断面図である。

図６（ａ）に示すように、静電容量型の指紋センサ１０１は、センサ部１０１ａと外枠１０１ｂとを有する。

センサ部１０１ａは、指紋の凹凸において生ずる静電容量を検出するために設けられており、図６（ｂ）に示すように、半導体基板１１１と、絶縁層１１２と、金属電極１１３と、オーバーコート層１１４とを有する。

センサ部１０１ａは、半導体基板１１１の表面に絶縁層１１２を介してマトリクス状に複数の金属電極１１３が配置されており、それらの金属電極１１３を覆うようにオーバーコート層１１４が形成されている。

指紋センサ１０１を利用する際には、図６に示すように、指１の指紋の面をオーバーコート層１１４に接触させる。この時、指の指紋面とオーバーコート層１１４の表面との距離は指紋の凹凸に応じて異なるため、金属電極１１３と指紋面との間に発生する静電容量Ｃは、指紋の凹凸に対応して異なる。具体的には、指紋面とオーバーコート層１１４の表面との距離が小さい場合、静電容量が小さくなり、一方、その距離が大きい場合、静電容量が大きくなる。よって、指紋センサ１０１は、金属電極１１３にて静電容量をそれぞれ検出し、指紋の凹凸パターンの情報を取得する。そして、センサ部１０１ａを囲うように外枠１０１ｂが設けられている。

上記の指紋センサ１０１の電気特性を検査する検査装置として、ＩＣソケットを検査治具として用いたＩＣソケット方式が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

図７は、静電容量型の指紋センサ１０１を検査する検査装置の構成図である。

図７に示すように、検査装置は、ＩＣソケット１１と、テストパッケージ１２と、半導体テスタ１３とを有する。

ＩＣソケット１１は、ソケット本体部２１と蓋部２２とを有する。ソケット本体部２１は、底部と側壁部とにより囲われる空間に指紋センサ１０１を収容し、底部で載置する。また、載置部２１の底部には、コンタクト２３が形成されている。コンタクト２３は、指紋センサ１０１の外部端子が差し込まれ、指紋センサ１０１を固定する。そして、コンタクト２３は、ソケット本体部２１の反対側の面から突き出るように設けられており、端子ピンとしてテストパッケージ１２に差し込まれ、ソケット本体部２１に載置された指紋センサ１０１とテストパッケージ１２とを接続する。ここで、指紋センサ１０１を検査する際においては、ソケット本体部２１に載置された指紋センサ１０１のセンサ部１０１ａの表面に、導電体である導電性ゴム２を置き、蓋部２２を用いて導電性ゴム２をセンサ部１０１ａの表面に押圧する。

テストパッケージ１２は、ＩＣソケット１１が差し込まれ、ＩＣソケット１１が載置する指紋センサ１０１を検査するために半導体テスタ１３から送信される検査信号を、ＩＣソケット１１を介して指紋センサ１０１に出力し、導電性ゴム２と金属電極１１３との間の静電容量に基づく検出信号を取得する。そして、テストパッケージ１２は、その検出信号を半導体テスタ１３に出力する。

半導体テスタ１３は、ＩＣソケット１１が載置する指紋センサ１０１を検査するために検査信号をテストパッケージ１２に送信する。そして、半導体テスタ１３は、導電性ゴム２と金属電極１１３との間の静電容量に基づく検出信号がテストパッケージ１２から入力され、その入力された検出信号を基準値に基づいて合格品と不合格品とに判定する。
特開２００３−３１３３０号公報

上記のように導電性ゴム２を用いて指紋センサ１０１を検査する場合、以下のような問題点がある。

図８は、導電性ゴム２を用いて指紋センサ１０１を検査する様子を示す図である。

図８に示すように、たとえば、押し圧が十分でなく、導電性ゴム２とセンサ部１０１ａとが密着していない場合においては、導電性ゴム２とセンサ部１０１ａとの間に隙間が発生する。このため、導電性ゴム２を用いる場合においては、押圧によって静電容量が異なり、検査する際の検出信号が正確でない場合がある。また、導電性ゴム２と指紋センサ１０１との間に埃Ｄがある場合、その埃Ｄなどの異物により静電容量が変わるため、同様に、検査する際の検出信号が正確でない場合がある。また、その他に、指紋センサ１０１の外枠部１０１ｂがモールド樹脂等で封止されているために、センサ部１０１ａに導電性ゴム２を均一に押し当てることが困難となる場合や、検査後のセンサ部１０１ａの表面に導電性ゴム２に含まれるカーボンなどの異物が付着する場合があり、検査精度を向上することが困難であった。

そして、これに伴い、導電性ゴム２を定期的に清掃するなどの作業が必要となり、検査効率を向上することが困難であった。

したがって、本発明は、静電容量型センサの電気特性を検査する際において、検査精度を向上し、また、検査効率を向上可能な検査装置、検査治具および検査方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の検査装置は、静電容量型センサの表面に導電体を接触させて前記静電容量型センサの電気特性を検査する検査装置であって、前記静電容量型センサの表面に導電性の揮発性液体による液体膜を前記導電体として形成する液体膜形成部を有する。

上記の本発明の検査装置によれば、静電容量型センサの表面に導電体を接触させて静電容量型センサの電気特性を検査する際に、静電容量型センサの表面に導電性の揮発性液体による液体膜を導電体として形成する。

上記目的を達成するために、本発明の検査治具は、静電容量型センサの表面に導電体を接触させることにより前記静電容量型センサの電気特性を検査する検査装置に装着される検査治具であって、前記静電容量型センサの表面に導電性の揮発性液体による液体膜を前記導電体として形成する液体膜形成部を有する。

上記の本発明の検査治具によれば、静電容量型センサの表面に導電体を接触させて静電容量型センサの電気特性を検査する際に、静電容量型センサの表面に導電性の揮発性液体による液体膜を導電体として形成する。

上記目的を達成するために、本発明の検査方法は、静電容量型センサに導電体を接触させて前記静電容量型センサの電気特性を検査する検査方法であって、前記静電容量型センサの表面に導電性の揮発性液体による液体膜を前記導電体として形成する。

上記の本発明の検査方法によれば、静電容量型センサの表面に導電体を接触させて静電容量型センサの電気特性を検査する際に、静電容量型センサの表面に導電性の揮発性液体による液体膜を導電体として形成する。

本発明によれば、静電容量型センサの電気特性を検査する際において、検査精度を向上し、また、検査効率を向上可能な検査装置、検査治具および検査方法を提供することができる。

本発明にかかる実施形態の一例について説明する。

＜実施形態１＞
以下より、本発明にかかる実施形態１について説明する。

図１は、本実施形態の検査装置を示す断面図である。本実施形態の検査装置は、パッケージングされた静電容量型の指紋センサ１０１である半導体素子の表面に、導電体を接触させ電気特性を検査する。

図１に示すように、検査装置は、ＩＣソケット１１と、テストパッケージ１２と、半導体テスタ１３とを有する。

ＩＣソケット１１は、ソケット本体部２１と蓋部２２と液体膜形成部３１とにより構成されている。

ソケット本体部２１は、底部と側壁部とを有する箱型であり、底部と側壁部とにより囲われる空間に指紋センサ１０１を収容し底部で載置する。また、ソケット本体部２１の底部には、コンタクト２３が形成されている。コンタクト２３は、指紋センサ１０１の外部端子が差し込まれ、指紋センサ１０１を固定する。そして、コンタクト２３は、ソケット本体部２１の反対側の面から突き出るように設けられており、端子ピンとしてテストパッケージ１２に差し込まれ、ソケット本体部２１に載置された指紋センサ１０１とテストパッケージ１２とを接続する。

蓋部２２は、ソケット本体部２１の一端部にピンを用いて回動自在に支持され、他端部にソケット本体部２１と係合されるラッチ機能を有しており、ソケット本体部２１の収容空間を開閉自在になるように構成されている。

液体膜形成部３１は、検査の際に用いる導電体として、導電性の揮発性液体からなる液体膜２０１を指紋センサ１０１の表面に形成するために設けられている。液体膜形成部３１は、蓋部２２の上面側に配置されており、液体収容部３２と、吸引管３３と、噴霧管３４とを有する。

液体収容部３２は、液体膜２０１を形成するための揮発性液体を収容するために設けられている。液体収容部３２は、液体注入口３２ａが設けられており、たとえば、水、アルコール類、エーテル類などの揮発性液体が収容空間に注入される。ここで、揮発性液体としては、指紋センサ１０１の表面に均一に接触するためにその指紋センサ１０１の表面に対して表面張力が小さく、また、検査後に揮発しやすい液体が好ましい。このため、たとえば、揮発性液体としては、アルコール類のメタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどが好適に用いられる。そして、液体収容部３２の上面には、液体収容部３２が収容する揮発性液体を吸引する吸引管３３が設けられている。

吸引管３３は、液体収容部３２の上面に設けられ、液体収容部３２が収容する揮発性液体を吸引する。吸引管３３は、バルブ３５を介して、一端部がエアコンプレッサ３６に接続されており、他端部が噴霧管３４に接続されている。吸引管３３は、指紋センサ１０１に揮発性液体を噴霧する場合においては、バルブ３５が適宜に開かれてエアコンプレッサによって内部の圧力が変えられ、液体収容部３２が収容する揮発性液体２０１を吸引し、噴霧管３４にその吸引した揮発性液体２０１を供給する。

噴霧管３４は、吸引管３３に接続され、ソケット本体部２１に収容される指紋センサ１０１の表面に対峙するように配置されている。噴霧管３４は、吸引管３３が液体収容部３２から吸引する揮発性液体を指紋センサ１０１のセンサ部に霧状に噴射し、液体膜２０１を形成する。

テストパッケージ１２は、ＩＣソケット１１が差し込まれ、ＩＣソケット１１が載置する指紋センサ１０１を検査するために半導体テスタ１３から送信される検査信号を、ＩＣソケット１１を介して指紋センサ１０１に出力し、液体膜２０１と金属電極１１３との間の静電容量に基づく検出信号を取得する。そして、テストパッケージ１２は、その検出信号を半導体テスタ１３に出力する。

半導体テスタ１３は、テストパッケージ１２に接続されている。半導体テスタ１３は、ＩＣソケット１１が載置する指紋センサ１０１を検査するために検査信号をテストパッケージ１２に送信する。そして、半導体テスタ１３は、液体膜２０１と金属電極１１３との間の静電容量に基づく検出信号がテストパッケージ１２から入力され、その入力された検出信号を基準値に基づいて合格品と不合格品とに判定する。

なお、上記の実施形態におけるＩＣソケット１１は、本発明の検査治具に相当し、また、上記の実施形態における液体膜形成部３１は、本発明の液体膜形成部に相当する。

以下より、本実施形態の検査装置を用いた検査方法について説明する。

まず、はじめに、ＩＣソケット１１のソケット本体部２１に指紋センサ１０１を収容する。ここでは、指紋センサ１０１の外部端子をコンタクト２３に差し込み、蓋部２２を閉め、指紋センサ１０１を固定する。そして、ソケット本体部２１の反対側の面から突き出ているコンタクト２３を、端子ピンとしてテストパッケージ１２に差し込み、ソケット本体部２１に載置された指紋センサ１０１とテストパッケージ１２とを接続する。

つぎに、半導体テスタ１３に検査を開始するための操作信号を入力する。そして、半導体テスタ１３は、検査の際に用いる導電体として、液体膜形成部３１を用いて揮発性液体からなる液体膜２０１を指紋センサ１０１の表面に形成する。

揮発性液体からなる液体膜２０１を指紋センサ１０１の表面に形成する際においては、バルブ３５を開いてエアコンプレッサによって内部の圧力を変えることにより、吸引管３３が液体収容部３２から揮発性液体２０１を吸引し、噴霧管３４にその吸引した揮発性液体２０１を供給する。そして、吸引管３３が液体収容部３２から吸引する揮発性液体２０１を、噴霧管３４が、指紋センサ１０１のセンサ部に霧状に噴射して液体膜２０１を形成する。

図２は、揮発性液体の液体膜２０１を用いて指紋センサ１０１を検査する様子を示す図である。

図２に示すように、指紋センサ１０１は、半導体基板１１１の表面に絶縁層１１２を介してマトリクス状に複数の金属電極１１３が配置されており、それらの金属電極１１３を覆うようにオーバーコート層１１４が形成されている。図２に示すように、噴霧管３４が指紋センサ１０１のセンサ部に霧状に揮発性液体を噴射し形成する液体膜２０１は、オーバーコート層１１４の表面に均一に接触する。

そして、この時、半導体テスタ１３はその噴霧に同期して、テストパッケージ１２に指紋センサ１０１に検査のための検査信号を送り、揮発性液体２０１と指紋センサ１０１の金属電極１１３との間の静電容量に基づく検出信号をテストパッケージ１２が取得する。

つぎに、その検出信号をテストパッケージ１２が半導体テスタ１３に出力する。そして、半導体テスタ１３が、その入力された検出信号を基準値に基づいて合格品と不合格品とに判定する。

上記の本実施形態によれば、指紋センサ１０１の表面に導電体を接触させてその指紋センサ１０１の電気特性を検査する際に、導電体として揮発性液体からなる液体膜２０１を指紋センサ１０１の表面に液体膜形成部３１が噴霧して形成する。このように、本実施形態は、揮発性液体を霧状に噴射し液体膜２０１を形成するため、指紋センサ１０１の表面に均一に揮発性液体２０１が接触し、導電性ゴムような固体物を指紋センサ１０１の表面に接触させない。このため、本実施形態は、導電性ゴムの場合のように押圧のバラツキにより静電容量が異なるような不具合が発生せず、検査する際の検出信号を正確に取得することができる。また、指紋センサ１０１の表面に埃などの異物がある場合であっても、噴霧によって表面から取り除かれるか、液体膜２０１の上に浮遊するため、検出信号を正確に取得し検査精度を向上することができる。また、揮発性液体の液体膜２０１を用いているため、検査終了後、その揮発性液体の液体膜２０１が揮発して後処理が不要であるため、検査効率を向上することができる。

＜実施形態２＞
以下より、本発明にかかる実施形態２について説明する。

図３は、本実施形態の検査装置を示す構成図である。図３において、図３（ａ）は、検査装置の側面図であり、図３（ｂ）は上面図である。本実施形態の検査装置は、実施形態１と同様に、パッケージングされた静電容量型の指紋センサ１０１である半導体素子の表面に、導電体を接触させ電気特性を検査する。

図３に示すように、本実施形態の検査装置は、本体部１０と、ＩＣソケット１１と、テストパッケージ１２と、半導体テスタ１３と、液体膜形成部３１と、噴霧制御部４１と、搬送部５１と、供給部６１と、分類部６２とを有する。

本体部１０には、ＩＣソケット１１と液体膜形成部３１と噴霧制御部４１と搬送部５１と供給部６１と分類部６２とテストパッケージ１２とが配置される。

ＩＣソケット１１は、実施形態１のソケット本体部２１と同様に構成されており、底部と側壁部とを有する箱型である。ＩＣソケット１１は、底部と側壁部とにより囲われる空間に指紋センサ１０１を収容し、底部で指紋センサ１０１を載置する。そして、底部には、コンタクト（図示なし）が形成されており、そのコンタクトに指紋センサ１０１の外部端子が差し込まれ、指紋センサ１０１を固定する。そして、コンタクトは、底部の反対側の面から突き出るように設けられており、本体部１０を介してテストパッケージ１２に接続される。そして、ＩＣソケット１１に載置された指紋センサ１０１には、後述するように、実施形態１と同様に、液体膜形成部３１によって揮発性液体の液体膜２０１が形成される。

テストパッケージ１２は、ＩＣソケット１１と半導体テスタ１３と噴霧制御部４１に接続している。指紋センサ１０１を検査する際には、半導体テスタ１３が搬送部５１に駆動信号を送信して搬送部５１に供給部６１から指紋センサ１０１をＩＣソケット１１に搬送させ載置させる。この時、テストパッケージ１２は、噴霧制御部４１に駆動信号を送信して、ＩＣソケット１１に搬送され載置された指紋センサ１０１に液体膜形成部３１を移動させ、液体膜形成部３１から指紋センサ１０１の表面に揮発性液体を噴霧させて液体膜２０１を形成させる。そして、テストパッケージ１２は、ＩＣソケット１１が載置する指紋センサ１０１を検査するために検査信号を送り、揮発性液体からなる液体膜２０１と指紋センサ１０１の金属電極との間の静電容量に基づく検出信号を取得する。そして、テストパッケージ１２は、その検出信号を半導体テスタ１３に出力して、その検査した指紋センサ１０１について合格品か不合格品かを半導体テスタ１３に判定させる。その後、テストパッケージ１２は、半導体テスタ１３の判定結果に基づいて指紋センサ１０１を分類するように搬送部５１に駆動信号を送信し、分類部６２において分類して載置させる。

半導体テスタ１３は、テストパッケージ１２と搬送部５１とに接続されている。半導体テスタ１３は、指紋センサ１０１を検査する際に、搬送部５１に駆動信号を送信して搬送部５１に供給部６１から指紋センサ１０１をＩＣソケット１１に搬送させ載置させる。そして、半導体テスタ１３は、ＩＣソケット１１が載置する指紋センサ１０１を検査するために検査信号をテストパッケージ１２に送信する。また、半導体テスタ１３は、揮発性液体からなる液体膜２０１と指紋センサ１０１の金属電極との間の静電容量に基づく検出信号がテストパッケージ１２から入力され、その入力された検出信号を基準値に基づいて合格品と不合格品とに判定する。そして、半導体テスタ１３は、その判定結果をテストパッケージ１２に出力する。

液体膜形成部３１は、実施形態１と同様に、検査の際に用いる導電体として、揮発性液体からなる液体膜２０１を指紋センサ１０１の表面に形成するために設けられている。液体膜形成部３１は、実施形態１と同様に、液体収容部３２と、吸引管３３と、噴霧管３４とを有する。液体膜形成部３１は、噴霧制御部４１に接続されており、噴霧制御部４１からの制御信号に基づいて、指紋センサ１０１の表面に対峙するように移動し、指紋センサ１０１の表面に揮発性液体を噴霧し液体膜２０１を形成する。液体膜形成部３１は、指紋センサ１０１に液体膜２０１を形成する場合においては、実施形態１と同様に、バルブ３５が開かれてエアコンプレッサ３６によって内部の圧力が変えられ、液体収容部３２が収容する揮発性液体を吸引管３３により吸引し、その吸引した揮発性液体を噴霧管３４によって噴霧して、液体膜２０１を形成する。

噴霧制御部４１は、テストパッケージ１２と液体膜形成部３１とに接続されており、テストパッケージ１２からの駆動信号に基づいて、ＩＣソケット１１に搬送され載置された指紋センサ１０１に液体膜形成部３１を移動し、液体膜形成部３１から指紋センサ１０１の表面に揮発性液体を噴霧し、液体膜２０１を形成する。

搬送部５１は、指紋センサ１０１を搬送するために設けられている。搬送部５１は、指紋センサ１０１を把持し、本体部１０の縦方向と、横方向とに沿って、把持する指紋センサ１０１を移動可能なように構成されている。また、搬送部５１は、半導体テスタ１３に接続されており、指紋センサ１０１を検査する際においては、半導体テスタ１３からの駆動信号に基づいて、供給部６１から指紋センサ１０１をＩＣソケット１１に搬送し載置する。そして、指紋センサ１０１の検査の終了後においては、搬送部５１は、半導体テスタ１３の判定結果によって半導体テスタ１３が指紋センサ１０１を分類するために送信する駆動信号に基づき、指紋センサ１０１を分類部６２において分類して載置する。

供給部６１は、ＩＣソケット１１に供給する検査前の指紋センサ１０１を収容するために設けられている。供給部６１は、複数個の指紋センサ１０１を収容するトレイにより構成されている。

分類部６２は、検査後に半導体テスタ１３の判定結果に基づいて分類される指紋センサ１０１を分類して収容する。分類部６２は、供給部６１と同様に、複数個の指紋センサ１０１を収容するトレイにより構成されている。

なお、上記の実施形態におけるＩＣソケット１１は、本発明の検査治具に相当する。また、上記の実施形態における液体膜形成部は、本発明の液体膜形成部に相当する。また、上記の実施形態におけるテストパッケージ１２と半導体テスタ１３と噴霧制御部４１とは、本発明の制御部に相当する。また、本発明の搬送部５１は、本発明の搬入部と搬出部とに相当する。

以下より、本実施形態の検査装置を用いた検査方法について説明する。

まず、はじめに、供給部６１にある指紋センサ１０１をＩＣソケット１１に収容する。ここでは、オペレータからの指令により、半導体テスタ１３が搬送部５１に駆動信号を送信する。そして、その駆動信号が送信された搬送部５１が、供給部６１から指紋センサ１０１をＩＣソケット１１に搬送し、指紋センサ１０１の外部端子をコンタクトに差し込んで指紋センサ１０１を固定する。また、テストパッケージ１２は、半導体テスタ１３が搬送部５１に送信する駆動信号に同期するように、噴霧制御部４１に駆動信号を送信し、ＩＣソケット１１に搬送され載置された指紋センサ１０１に液体膜形成部３１を移動させる。そして、実施形態１と同様にして、液体膜形成部３１が、指紋センサ１０１の表面に液体膜２０１を形成する。

つぎに、テストパッケージ１２は、指紋センサ１０１を検査するための駆動信号をＩＣソケット１１に送り、揮発性液体からなる液体膜２０１と指紋センサ１０１の金属電極との間の静電容量に基づく検出信号を取得する。

つぎに、その取得した検出信号をテストパッケージ１２が半導体テスタ１３に出力する。そして、半導体テスタ１３は、その入力された検出信号を基準値に基づいて、検査済みの指紋センサ１０１が合格品か不合格品かを判定する。

つぎに、半導体テスタ１３は、判定結果に基づいて指紋センサ１０１を合格品か不合格品かを分類するように搬送部５１に駆動信号を送信する。そして、搬送部５１は、指紋センサ１０１を分類部６２において合格品と不合格品とに分類して収容する。

上記の本実施形態によれば、搬送部５１を用いて指紋センサ１０１を供給部６１からＩＣソケット１１に載置する。その後、導電体として揮発性液体からなる液体膜２０１を指紋センサ１０１の表面に液体膜形成部３１が形成し、指紋センサ１０１の電気特性を検査する。ここでは、ＩＣソケット１１に指紋センサ１０１が搬入される際に、揮発性液体の液体膜２０１を指紋センサ１０１に形成するように搬入部５１と液体膜形成部３１とを同期して制御する。そして、液体膜形成部３１により揮発性液体の液体膜２０１が形成された指紋センサ１０１の電気特性の結果に基づいて、半導体テスタ１３が搬送部５１を用いて指紋センサ１０１を分類して搬出する。

以上のように本実施形態は、実施形態１と同様に、液体膜形成部３１が液体膜２０１をセンサ１０１の表面に形成するため、検査精度と検査効率とを向上することができる。また、本実施形態は、ＩＣソケット１１に指紋センサ１０１を搬入および搬出する搬送部５１を有し、ＩＣソケット１１に指紋センサ１０１が搬入される際に、揮発性液体の液体膜２０１を指紋センサ１０１に形成するように搬送部５１と液体膜形成部３１とを同期させて制御する。そして、液体膜形成部３１により液体膜２０１が形成された指紋センサ１０１の電気特性の結果に基づいて、半導体テスタ１３が指紋センサ１０１を分類して搬出する。このため、本実施形態は、検査効率を向上することができる。

＜実施形態３＞
以下より、本発明にかかる実施形態３について説明する。

図４は、本実施形態の検査装置を示す構成図である。本実施形態の検査装置は、ウェーハ状態の静電容量型の指紋センサ１０１である半導体素子の表面に、導電体を接触させ電気特性を検査する。

図４に示すように、本実施形態の検査装置は、半導体テスタ１３と、ウェーハプローバー１４と、プローブカード１５とを有し、指紋センサ１０１が形成されているウェーハ１０２の検査を行う。

半導体テスタ１３は、ウェーハプローバー１４に接続されている。半導体テスタ１３は、検査を行う際においては、ウェーハプローバー１４を介して検査信号をプローブカード１５に出力しウェーハ１０２の指紋センサ１０１の検査を行う。また、半導体テスタ１３は、
プローブカード１５によるウェーハ１０２の指紋センサ１０１からの出力信号を、ウェーハプローバー１４を介して取得し、その出力信号を基準値と比較して合格品が不合格品かを判定する。

ウェーハプローバー１４は、ウェーハ１０２を載置部１４ａに載置する。また、ウェーハプローバー１４は、載置部１４ａに載置されたウェーハ１０２にプローブカード１５をセットする。そして、ウェーハプローバー１４は、半導体テスタ１３からの検査信号を、プローブカード１５を介してウェーハ１０２の指紋センサ１０１のコンタクトパッド１０２ｂに入力し、ウェーハ１０２の指紋センサ１０１からの出力信号を、プローブカード１５を介して半導体テスタ１３に出力する。また、ウェーハプローバー１４は、ウェーハ１０２とウェーハプローバー１４とを位置合わせするために載置部１４ａを駆動して位置調整をする。

図５は、本実施形態のプローブカード１５の構成を示す構成図である。図５において、図５（ａ）は、プローブカード１５の平面図であり、図５（ｂ）は、プローブカード１５の断面図である。

図５に示すように、本実施形態のプローブカード１５は、プローブカード基板３０１と、プローブ３１１と、液体膜形成部３２１と、遮蔽板３３１とを有する。

プローブカード基板３０１は、たとえば、樹脂基板により構成されており、プローブ３１１と、液体膜形成部３２１と、遮蔽板３３１とが配置されている。プローブカード基板３０１の中心部には矩形形状の開口部が形成されており、その開口部からはプローブ３１１の一端部が貫通しウェーハ１０２に接触可能となっており、液体膜形成部３２１が開口部からウェーハ１０２に揮発性液体を噴霧し液体膜２０１が形成できるようになっている。

プローブ３１１は、たとえば、タングステンなどの導電材料により構成されている。プローブ３１１は、複数がプローブカード基板３０１に配置されており、ウェーハ１０２のコンタクトパッド１０２ａに対応するような間隔で並んでいる。またプローブ３１１は、プローブカード基板３０１の開口部から貫通しウェーハ１０２のコンタクトパッド１０２ａに接触可能なように配置されている。また、プローブ３１１は、それぞれがウェーハプローバー１４に接続されている。

液体膜形成部３２１は、プローブ３１１が接触するウェーハ１０２の指紋センサ１０１の表面に揮発性液体の液体膜２０１を形成するために設けられている。液体膜形成部３２１は、プローブカード基板３０１に配置されており、実施形態１の液体膜形成部３１と同様に、液体収容部３２と、吸引管３３と、噴霧管３４とを有する。液体収容部３２には、液体注入口３２ａが設けられており、そこから揮発性液体が注入され収容される。そして、液体膜形成部３２１は、ウェーハ１０２の指紋センサ１０１に液体膜２０１を形成する場合においては、バルブ３５が開かれてエアコンプレッサ３６によって内部の圧力が変えられ、液体収容部３２が収容する揮発性液体が吸引管３３により吸引され、その吸引された揮発性液体が噴霧管３４によってプローブカード基板３０１の開口部からウェーハ１０２に噴霧され、液体膜２０１が形成される。

遮蔽板３３１は、液体膜形成部３２１によって液体膜２０１が形成される際に、プローブ３１１とコンタクトパッド１０２ａと液体膜２０１を構成する揮発性液体が接触しないように、プローブカード基板３０１に設けられ、液体膜形成部３２１から噴霧される揮発性液体を遮蔽する。遮蔽板３３１は、たとえば、ゴムなどのように柔軟性と耐水性とを有する材料にて構成されており、プローブカード基板３０１の開口部から貫通するように配置されている。また、遮蔽板３３１は、ウェーハ１０２のコンタクトパッド１０２ａとプローブ３１１とが接触する際に、プローブ３１１に当たらないように取り付けられている。

なお、上記の実施形態においてプローブカード１５は、本発明の検査治具に相当する。また、上記の実施形態において液体膜形成部３２１は、本発明の液体膜形成部に相当する。また、上記の実施形態においてコンタクトパッド１０２ａは、本発明のコンタクトパッド部に相当する。上記の実施形態においてプローブ３１１は、本発明のプローブに相当する。また上記の実施形態において遮蔽板３３１は、本発明の遮蔽部に相当する。

以下より、本実施形態の検査装置を用いた検査方法について説明する。

まず、はじめに、ウェーハプローバー１４の載置部１４ａにウェーハ１０２を載置する。そして、載置部１４ａに載置されたウェーハ１０２の上にプローブカード１５をセットし、プローブ３１１とコンタクトパッド１０２ａとが接触するように位置合わせする。

つぎに、半導体テスタ１３に検査を開始するための操作信号を入力する。そして、半導体テスタ１３は、プローブカード１５の液体膜形成部３１を用いて揮発性液体の液体膜２０１を指紋センサ１０１の表面に形成すると共に、プローブカード１５のプローブ３１１にウェーハプローバー１４を介して検査信号を出力する。

つぎに、揮発性液体の液体膜２０１と指紋センサ１０１の金属電極との間の静電容量に基づく検出信号を半導体テスタ１３が取得する。そして、半導体テスタ１３が、その入力された検出信号を基準値に基づいて合格品か不合格品かを判定する。

上記の本実施形態によれば、ウェーハ１０２の指紋センサ１０１の表面に導電体を接触させてその指紋センサ１０１の電気特性を検査する際に、導電体として揮発性液体からなる液体膜２０１を指紋センサ１０１の表面に液体膜形成部３１が形成するため、ウェーハ状態にて検査する場合においても、実施形態１と同様に、検査精度と検査効率とを向上することができる。また、本実施形態においては、液体膜形成部３２１によって液体膜２０１が形成される際に、プローブ３１１とコンタクトパッド１０２ａと液体膜２０を構成する揮発性液体が接触しないように、遮蔽板３３１が、液体膜形成部３２１から噴霧される揮発性液体を遮蔽する。このため、プローブ３１１に揮発性液体が噴霧されることによって電気的短絡が発生することを防止できるため、検査精度と検査効率とを向上することができる。

図１は、本発明にかかる実施形態１の検査装置を示す断面図である。 図２は、本発明にかかる実施形態１の検査装置において、揮発性液体を用いて指紋センサを検査する様子を示す図である。 図３は、本発明にかかる実施形態２の検査装置を示す構成図である。 図４は、本発明にかかる実施形態３の検査装置を示す構成図である。 図５は、本発明にかかる実施形態３の検査装置におけるプローブカードの構成を示す構成図である。 図６は、静電容量型の指紋センサの構成図である。 図７は、静電容量型の指紋センサを検査する検査装置の構成図である。 図８は、導電性ゴムを用いて指紋センサを検査する様子を示す図である。

符号の説明

１０：本体部、１１：ＩＣソケット、１２：テストパッケージ、１３：半導体テスタ、１４：ウェーハプローバー、１４ａ：載置部、１５：プローブカード、２１：ソケット本体部、２２：蓋部、２３：コンタクト、３１：液体膜形成部、３２：液体収容部、３２ａ：液体注入口、３３：吸引管、３４：噴霧管、３５：バルブ、３６：エアコンプレッサ、４１：噴霧制御部、５１：搬送部、６１：供給部、６２：分類部、１０１：指紋センサ、１０２：ウェーハ、１０２ａ：コンタクトパッド、３０１：プローブカード基板、３１１：プローブ、３２１：液体膜形成部、３３１：遮蔽板

Claims (7)

1. 静電容量型センサの表面に導電体を接触させて前記静電容量型センサの電気特性を検査する検査装置であって、
   前記静電容量型センサの表面に導電性の揮発性液体による液体膜を前記導電体として形成する液体膜形成部
   を有する
   検査装置。
2. 前記液体膜形成部により前記液体膜が形成される前記静電容量型センサを載置する検査治具と、
   前記検査治具に前記静電容量型センサを搬入する搬入部と、
   を有する請求項１に記載の検査装置。
3. 前記検査治具に前記静電容量型センサが搬入される際に、前記液体膜を前記静電容量型センサに形成するように前記搬入部と前記液体膜形成部とを制御する制御部
   を有する
   請求項２に記載の検査装置。
4. 前記液体膜形成部により前記液体膜が形成された前記静電容量型センサの電気特性の結果に基づいて、前記静電容量型センサを分類して搬出する搬出部
   を有する請求項１に記載の検査装置。
5. 静電容量型センサの表面に導電体を接触させることにより前記静電容量型センサの電気特性を検査する検査装置に装着される検査治具であって、
   前記静電容量型センサの表面に導電性の揮発性液体による液体膜を前記導電体として形成する液体膜形成部
   を有する
   検査治具。
6. 前記静電容量型センサのコンタクトパッド部に接触するプローブと、
   前記液体膜形成部が前記液体膜を形成する際に、前記プローブと前記コンタクトパッド部とに前記液体形成部からの前記揮発性液体が接触しないように遮蔽する遮蔽部
   を有する請求項５に記載の検査治具。
7. 静電容量型センサに導電体を接触させて前記静電容量型センサの電気特性を検査する検査方法であって、
   前記静電容量型センサの表面に導電性の揮発性液体による液体膜を前記導電体として形成する
   検査方法。
   

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